Материалы портала «Научная Россия»

Тонкая пленка на крыше здания открывает окно в космос

Тонкая пленка на крыше здания открывает окно в космос
Ученые из Стэнфорда придумали материал из диоксида кремния, оксида гафния и серебра, способный утилизировать избыточное тепло здания и солнечную радиацию прямо в космическое пространство, минуя атмосферу. 

Инженеры из Стэндфордского университета создали ультратонкое покрытие из диоксида кремния, оксида гафния и серебра, которое способно одновременное отводить тепло из зданий и отражать падающий на них солнечный свет прямо в космос, не нагревая при этом атмосферу. Работа выполнена под руководством профессора Шанхуэй Фана (Shanhui Fan) и доцента Аасвата Рамана (Aaswath Raman) и опубликована в журнале Nature. Популярно суть исследования изложена в пресс-релизе Стэндфордского университета.

Новое покрытие, о котором идет речь, состоит из семи слоев диоксида кремния и оксида гафния, а сверху — слой серебра. Толщина пленки составляет 1,8 микрон. Ученые предлагают его напылять на более прочную подложку большой площади и покрывать крыши зданий. Если собрать тепло, вырабатываемое внутри здания, и подвести его к этому покрытию, то структура материала преобразует его в инфракрасное излучение на частоте, которая не позволяет нагревать окружающую атмосферу. В тоже время покрытие отражает 97% падающего на него солнечного света. Эффект, который достигается этим материалом, ученые назвали фотонным излучающим охлаждениям (photonic radiative cooling). Чтобы объяснить суть этого эффекта, руководитель проекта профессор Фан использует метафору «окна в космос». Благодаря фотонному излучающему охлаждению удастся снизить температуру здания днем по отношению к окружающему воздуху на 9 градусов по шкале Фаренгейта (чуть меньше 4 градусов Цельсия).

Работа ученых нацелена на то, чтобы снизить использование кондиционеров внутри зданий, а следовательно, и затраты электроэнергии. В зданиях США 15% электроэнергии уходит на охлаждение воздуха. По словам Рамана, которого цитируют авторы пресс-релиза, теплеющей планете нужны технологии, которые не требуют электроэнергии.

На пути к практическому воплощению этого материала лежат две проблемы. Во-первых, нужно решить проблему сбора тепла здания и доставки его к покрытию. А во-вторых, сделать покрытие большой площади. Пока ученым удалось получить пленку размером с пиццу, но они уверяют, что знают способ произвести покрытие нужного размера.

фотонное излучающее охлаждение экономия электроэнергии

Назад

Социальные сети

Комментарии

  • Александр, 27 ноября 2014 г. 22:04:23

    Да, неужели?

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий